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第二章 神經調節
第4節 神經系統的分級調節
目標
01
02
03
結合縮手反射實例和教材資料分析大腦皮層與軀體運動的關系。
（科學思維）
基于對神經系統分級調節的學習，能夠運用分級調節原理來分析相關疾病的原因。
（社會責任）
分析排尿反射的分級調節以及相關病例，理解神經系統對內臟活動的分級調節。
（生命觀念）
教學目標
新課引入
1、為什么眼前有東西飛來時，眼睛會不受控制地眨一下？
因為這一反射活動不需要大腦皮層參與，是一種保護性的非條件反射。
當一位同學在你面前揮一下手，你會不自覺地眨眼；而經過訓練的人，卻能做到不為所動。
2、為什么有些人可以練成長時間不眨眼呢 這說明了什么
這是因為大腦也可以參與這個反射活動。說明中樞神經系統的不同部位，存在著控制同一生理活動的中樞。
一、問題探討
戰士可以練成長時間不眨眼
結論：
中樞神經系統的不同部位，存在著控制同一生理活動的中樞。
可見，中樞神經系統的不同部位，存在著控制同一生理活動的中樞，研究表明，軀體的運動，如膝跳反射、縮手反射（脊髓）等，不僅受到脊髓的控制，也受到大腦的調節。
軀體運動
如膝跳反射、縮手反射等
脊髓
控制軀體運動的低級中樞
大腦皮層
控制軀體運動的高級中樞
控制
控制
一、問題探討
那么，它們是如何分工、合作，從而協調地進行調節的呢？大腦中的神經中樞是如何控制軀體運動的呢？
神經系統對軀體運動的分級調節
【資料1】人類的大腦皮層是整個神經系統中最重要的部分，經歷了幾百萬年漫長的進化過程，發生了由量到質的飛躍。
分析大腦皮層與軀體運動的關系
大腦的表面覆蓋著主要由神經元胞體及其樹突構成的薄層結構。
①閱讀教材33頁，說出什么是大腦皮層。
②一個成年人大腦皮層的總面積有2200cm2，用直尺測量本教材的長和寬，然后計算面積，再與大腦皮層展開后的總面積進行比較，你有什么發現？大腦皮層如何擁有這么大的表面積？意義是什么？
教材的長與寬大約分別是29.5cm 和21cm，面積約619.5cm2，大腦皮層表面積=3.5個教材頁面面積。有限體積的顱腔內，豐富的溝回擴大了大腦皮層表面積，可以容納更多的神經元在此發揮作用，為功能分區提供了可能。
二、神經系統對軀體運動的分級調節
大約相當于3.5個教材頁面的大小。
二、神經系統對軀體運動的分級調節
29.7cm
21cm
大腦的結構
覆蓋在大腦的_______
主要由神經元_______及其_______構成的。
有豐富的_________
表面
胞體
樹突
溝回
溝即______部分。
回即______部分。
凹陷
隆起
（1)大腦皮層位置:
(2)組成:
(3）結構特點:
中央后溝
中央溝
中央前回
中央前溝
二、神經系統對軀體運動的分級調節
大腦皮層
小腦
腦橋
延髓
腦干
脊髓
大腦通過 與脊髓相連，大腦發出的指令，可以通過 傳到脊髓。
腦干
腦干
二、神經系統對軀體運動的分級調節
功能：
調節機體活動的最高級中樞。
中央前溝
中央前回
中央溝
中央后回
中央后溝
大腦皮層（灰質）
白質
位置：覆蓋在大腦的____
組成：主要由神經元____及其____構成的
結構特點：有豐富的____
功能：__________________________
位置：位于大腦皮層以內
組成：由神經纖維組成
功能：將兩個大腦半球以及小腦、腦干、
脊髓巧妙地聯系起來.
表面
胞體
樹突
溝回
調節機體活動的最高級中樞
總結歸納
溝即凹陷部分，
回即隆起部分；
【資料1】:一位老人突然出現臉部、手臂及腿部麻木等癥狀，隨后上下肢都不能運動。后經醫生檢查，發現他的脊髓、脊神經等正常，四肢也都沒有任何損傷，但是腦部有血管阻塞，使得大腦某區出現了損傷。這類現象稱為腦卒中，在我國非常普遍 。
討論
1.在資料1中老人的上肢、下肢和脊髓都沒有受傷，為什么不能運動呢？這說明大腦與脊髓之間有什么關系？
資料1 中的老人上肢、下肢和脊髓都沒有受傷，但大腦某區受損傷，肢體失去了大腦的控制，所以不能運動。
這說明脊髓控制的運動受到大腦的調控。
思考與討論 大腦皮層與軀體運動的關系
[資料2]: 右圖是大腦皮層第一運動區與軀體各部關系示意圖。
2.軀體各部的運動調控在大腦皮層有沒有對應的區域？如果有，它們的位置關系有什么特點？
皮層代表區的位置與軀體各部分的位置關系是倒置的。但面部是正立的。
從圖中可以看出，軀體各部分的運動調控在大腦皮層是有對應區的，皮層代表區的位置與軀體各部分的位置關系是倒置的。
思考與討論 大腦皮層與軀體運動的關系
3.大腦皮層運動代表區范圍的大小，是與軀體中相應部位的大小相關還是與軀體運動的精細程度相關？
大腦皮層運動代表區范圍的大小與軀體運動的精細程度相關。
運動越精細，大腦皮層代表區的范圍越大。
例如: 人手指的運動很精細復雜，
代表區的面積就大；人面部會形
成復雜的表情，代表區的面積也
就越大。
思考與討論 大腦皮層與軀體運動的關系
4. 分析縮手反射如何受大腦皮層相應區域的調控，推測這種調控的途徑是怎樣的。
脊髓
感受器
效應器
傳入神經
傳出神經
手指觸碰到針尖
手迅速縮回
縮手反射示意圖
思考與討論 大腦皮層與軀體運動的關系
斯佩里左右腦分工理論：大腦兩半球在機能上有分工，左半球感受并控制右邊的身體，右半球感受并控制左邊的身體。
感受器
效應器
腦（高級神經中樞）
脊髓（低級神經中樞）
傳入神經
傳出神經
向上傳導
向下傳導
思考與討論 大腦皮層與軀體運動的關系
4. 分析縮手反射如何受大腦皮層相應區域的調控，推測這種調控的途徑是怎樣的。
縮手反射的中樞在脊髓，但脊髓縮手反射中樞受大腦皮層相應代表區的調控。在接受刺激后，產生的信號傳至脊髓，脊髓將信號繼續傳向大腦皮層，大腦作出綜合分析后將是否縮手的信號傳至脊髓，脊髓通過傳出神經將信號傳至上肢相應肌肉，作出反應。
1. 中央前回與軀體運動的關系
①刺激中央前回的頂部，可以引起______的運動。
②刺激中央前回的下部，則會引起__________的運動。
③刺激中央前回的其他部位，則會引起________________的運動。
下肢
頭部器官
其他相應器官
三、大腦皮層與軀體運動的關系
2. 中央前回調節軀體運動的特點
①軀體各部分的運動機能在皮層的第一運動區(中央前回)內都有它的代表區，而且皮層代表區的位置與軀體各部的關系是倒置的。但頭部是正的。
②大腦皮層運動代表區范圍的大小與軀體運動的精細程度相關，運動越精細大腦皮層代表區的范圍越大。
三、大腦皮層與軀體運動的關系
③軀體左右交叉性支配, 頭面部多為雙側性支配
對軀體運動的調節為交叉性支配，即一側皮層代表區主要支配對側軀體的肌肉運動。
例如: 刺激右側大腦皮層第一運動區，可見其左側肢體運動。
但在頭面部，除下部面肌和舌肌主要受對側支配外，其余部分均為雙側性支配。
例如: 一側內囊損傷將產生對側下部面肌及舌肌麻痹，但頭面部多數肌肉活動扔基本正常。
三、大腦皮層與軀體運動的關系
2. 中央前回調節軀體運動的特點
01
機體運動的________________
最高級中樞
腦干等_________________________________
連接低級中樞和高級中樞
機體運動的_______________
低級中樞
①軀體的運動受_________以及_______、_______、________等的共同調控。____________是機體運動的低級中樞，____________________是最高級中樞，______等連接低級中樞和高級中樞。
②腦中相應__________會發出指令對__________ 進行不斷的_____。
③機體的運動在________以及________的_______ 下，變得更加________與_____
大腦皮層(運動區)
小腦和腦干
肌肉收縮等運動
四、軀體運動的分級調節
大腦皮層
腦干
小腦
脊髓
脊髓
大腦皮層
腦干
高級中樞
脊髓
低級中樞
調整
大腦皮層
其他中樞
分級調節
有條不紊
精準
1.軀體運動中樞：位于大腦皮層的中央前回（又叫第一運動區）
2.第一運動區與軀體運動的關系
管理身體對側骨骼肌的隨意運動。
軀體各部分的運動機能在大腦皮層第一運動區都有代表區。
3.損傷表現：若第一運動區某部位受到損傷，則對側機體相應部位運動功能出現障礙。
第一運動區
（中央前回）
五、大腦皮層與軀體運動的關系
思考與討論 神經系統不同中樞對排尿反射的控制
資料1: 尿在腎中不斷生成，經輸尿管流入膀胱暫時儲存。當膀胱儲尿達到一定程度時，引起尿意。控制排尿的低級中樞在脊髓。
資料2:一般成年人可以有意識地控制排尿，你也可以＂憋尿＂。例如，上課的時候如果你有了尿意但不是很急， 你可以憋到下課再去上廁所；課間，即使你沒有尿意，但為了避免上課時去廁所，你可能會選擇去排一次尿。
五、神經系統對內臟活動的分級調節
資料3:嬰兒常尿床。有些人由于外傷等使意識喪失，出現像嬰兒那樣尿床的情況。
尿管
膀胱
討論
1.成人可以有意識地控制排尿，嬰兒卻不能，二者控制排尿的神經中樞的功能有什么差別？
思考與討論 神經系統不同中樞對排尿反射的控制
成年人之所以能有意識地控制排尿，是因為大腦皮層對脊髓進行著調控；而嬰兒大腦皮層發育不完善，還不能對脊髓排尿反射中樞進行有效的控制。
脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由自主神經系統支配的。
五、神經系統對內臟活動的分級調節
2.有些成人患者出現資料3所提到的不受意識支配的排尿情況，是哪里出現了問題？
成年人出現不受意識支配的排尿，說明大腦皮層對脊髓排尿反射中樞不能進行有效的調控，可能是大腦皮層相應中樞出現損傷，也可能是大腦皮層與脊髓反射中樞的神經聯系出現了損傷。
3.這些例子說明神經中樞之間有什么聯系？
這些例子說明調節同一反射活動的中樞既有大腦皮層，也有皮層以下的中樞，這些中樞之間是有聯系的，而且大腦皮層是高級中樞，對低級中樞有著調控作用。
五、神經系統對內臟活動的分級調節
膀胱壁(感受器)
傳入神經
脊髓排尿中樞
傳出神經末梢及支配的尿道括約肌(效應器)
傳出神經
大腦皮層
脊髓排尿中樞
尿道括約肌(效應器)
傳出神經
（1）寫出嬰兒尿床時的排尿反射過程：
構建排尿反射分級調節示意圖
（2）寫出特殊情況下，無尿意時成人主動排尿過程：
（3）寫出成人“憋尿”的過程：
膀胱壁(感受器)
傳入神經
脊髓排尿中樞
傳出神經末梢及支配的尿道括約肌(效應器)
傳出神經
大腦皮層
鞏固提高
思考:
1.尿意在哪兒產生？
大腦皮層的軀體感覺中樞
2.產生尿意是不是反射？
不是
3.“憋尿”是不是反射？
是
[檢測]右面是排尿反射的示意圖，請據圖分析:
(1)嬰兒會尿床, 也就是膀胱內尿滿了就會排出,沒有控制的意識，那么嬰兒的排尿反
射的過程是 (用字母表示)。
(2)成年人在醫院尿檢時能主動排尿，其過程是 (用字母表示)。
低級中樞受相應的高級中樞的調控。
a→b→c→d→e
g→h→c→d→e
(3)上述例子說明低級神經中樞和高級神經中樞之間有什么關系？
習題鞏固
大腦皮層
腦干
副交感神經纖維
牽張感受器
膀胱逼尿肌
尿道內括約肌
尿道外括約肌
尿道
大腦皮層
脊髓
副交感神經
交感神經
使膀胱縮小
膀胱不會縮小
興奮
（利于排尿）
（利于儲尿）
興奮
膀胱
五、神經系統對內臟活動的分級調節
注意: 排尿反射沒有分級調節。
有意識的排尿有分級調節。
控制有意識排尿
控制無意識排尿
1. 排尿的分級調節
①排尿不僅受到_____的控制，也受到__________的調控。
②脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由______________支配的:_________興奮，不會導致膀胱縮?。籣__________興奮, 會使膀胱縮小。
③人之所以能有意識地控制排尿，是因為_____________________________
脊髓
大腦皮層
自主神經系統
交感神經
副交感神經
大腦皮層對脊髓進行著調控
五、神經系統對內臟活動的分級調節
二
神經系統對內臟活動的調節與它對軀體運動的調節相似，也是通過______進行的；在中樞神經系統的不同部位（如______、______、______和______），都存在著調節內臟活動的中樞。
反射
脊髓
腦干
下丘腦
大腦
五、神經系統對內臟活動的分級調節
大腦皮層
小腦
腦橋
延髓
腦干
脊髓
下丘腦
最高中樞
較高中樞
生命中樞
低級中樞
體溫、水平衡
呼吸、心血管
排尿、排便、血管收縮
①脊髓是調節內臟活動的___________。
低級中樞
②脊髓可以完成簡單內臟反射活動，如______、______、_________等
排尿
排便
血管舒縮
③特點: 脊髓對這些反射活動的調節是_____的，并______很好地適應正常生理
活動的需要。
例如: 如果沒有高級中樞的調控，排尿反射____進行，但___________，也____
受意識控制
初級
不能
可以
排尿不完全
不能
1.脊髓
六、神經系統對其他內臟的活動的分級調節
2.腦干
①腦干有許多重要的調節內臟活動的____________
基本中樞
②腦干中的重要基本中樞主要包括調節__________的中樞、調節____________的中樞等
呼吸運動
心血管活動
③特點: 腦干一旦受到損傷，各種生理活動即______，嚴重時______或______會停止
失調
呼吸
心跳
①下丘腦是調節內臟活動的____________，它也使內臟活動和_____________相聯系。
較高級中樞
②下丘腦可調節______、________、______等主要生理過程。
其他生理活動
體溫
水平衡
攝食
3.下丘腦
六、神經系統對其他內臟的活動的分級調節
4.大腦皮層
大腦皮層是許多低級中樞活動的___________，它對_________的活動起_____作用，這就使得自主神經系統并______________
高級調節者
各級中樞
調整
不完全自主
腦的重要組成部分，其中有體溫調節中樞、水平衡的調節中樞等，還與生物節律等的控制有關。
是連接脊髓和腦其他部分的重要通路，有許多維持生命的必要中樞，如調節呼吸、心臟功能的基本活動中樞。
包括左右兩個大腦半球，表面是大腦皮層；大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞。
位于大腦的后下方，它能夠協調運動，維持身體平衡。
下丘腦
腦 干
大 腦
小 腦
知識回顧
調節機體運動的低級中樞
脊 髓
總結歸納
神經系統對內臟活動的分級調節
(1)高級神經中樞和低級神經中樞共同參與，分級調節內臟活動。
(2)內臟活動受到交感和副交感神經的雙重調控。
神經系統對內臟活動調節的主要特點
課堂小結
1. 基于對神經系統分級調節的理解，判斷下列表述是否正確。
（1）腦與脊髓中的神經中樞分工明確，獨立地調控機體的生命活動。（ ）
（2）自主神經系統是不受意識控制的，因此它對機體活動的調節與大腦皮層無關。（ ）
2.因交通事故，某人的脊髓不幸從胸部折斷了，一般情況下會表現出（ ）
A.膝跳反射存在，針刺足部有感覺
B.膝跳反射存在，針刺足部無感覺
C.膝跳反射不存在，針刺足部有感覺
D.膝跳反射不存在，針刺足部無感覺
×
×
B
習題鞏固
以下是關于自主神經系統的錯誤假設。不妨逆向思考一下， 在其中任何一種假設成立時， 機體的調控機能可能發生哪些改變？ 這對你深人理解自主神經系統的特點有哪些啟示？
（1）它的調控不“ 自主" ， 而是必須在意識的支配下才能進行調控。
假設自主神經的調控不“自主”，而是必須在意識支配下才能進行，那么我們必須時刻惦記著自己的心跳、呼吸、胃腸蠕動等內臟器官的活動,即使我們在學習、工作、睡眠時也必須用意識去支配心跳、呼吸，某一刻“忘了”支配心跳與呼吸，我們可能就會停止心跳與呼吸。
（2）它絕對自主，不受大腦等高級中樞的控制。
如果自主神經絕對自主，不受大腦等高級中樞的控制，那我們隨時隨地都可能會便溺；我們也無法進行有意識的深呼吸與憋氣，機體的適應能力就會大大下降。
習題鞏固
（3）內臟活動只受交感神經或副交感神經的單一控制。
如果我們的內臟只受交感神經或副交感神經的控制,那就無法協調內臟器官的活動。例如,心臟如果只受交感神經支配,心跳就會不斷加快;如果只受副交感神經支配，心跳就會逐漸減弱。胃腸器官如果只受交感神經支配，蠕動就會逐漸停止；如果只受副交感神經支配，蠕動就會不斷加強。
習題鞏固
脊髓的排尿反射低級中樞
膀胱
大腦皮層排尿反射高級中樞
副交感神經
尿道內括約肌
尿道外括約肌
排尿
牽張感受器
膀胱逼尿肌
軀體運動神經
傳入神經
尿（400mL）
舒張
收縮
舒張
番外篇之一——排尿反射
排尿反射的感受器、效應器、傳出神經分別是什么？
①感受器：膀胱壁上的壓力感受器；
②效應器：傳出神經末梢及其所支配的膀胱括約肌、尿道括約肌；
③傳出神經：內臟傳出纖維（交感神經、副交感神經）。副交感神經興奮，促進排尿；交感神經興奮，使排尿停止。
番外篇之一——排尿反射
番外篇之一——排尿反射
當膀胱中的尿液充盈到一定程度（約400 mL）時，人膀胱中的牽張感受器受到刺激產生神經沖動就會引發排尿反射。該過程受中樞神經系統調節，也受意識控制。
排尿時，膀胱逼尿肌收縮，尿道內括約肌和尿道外括約肌舒張。其中，膀胱逼尿肌、尿道內括約肌受交感神經和副交感神經支配，尿道內括約肌和膀胱逼尿肌均為平滑肌，尿道外括約肌為骨骼肌，受軀體運動神經支配。
副交感神經興奮時能使膀胱逼尿肌收縮，尿道內括約肌松弛，使尿由膀胱排出。
交感神經使膀胱逼尿肌松弛、尿道內括約肌收縮，因而有利于儲尿。所以，副交感神經在排尿活動中的作用占優勢。；排尿反射體現了正反饋調節機制。
嬰兒剛開始學走路時步履蹣跚，經過練習，學會走路后則步態穩定而優美，力度和速度合適而隨意變化。畫圖表示調控的途徑。
神經系統調節軀體運動實例分析
大腦皮層
（運動區）
腿腳
脊髓
小腦
比較器
嬰兒學走路的分級調節
大腦皮層將運動的信息傳給脊髓，同時也傳給小腦，脊髓將實際的運動信息傳遞給小腦，小腦對信息進行比較，將誤差反饋給大腦皮層，由大腦皮層再發出指令，修正先前的運動狀態。
小腦以比較器參與到走路姿勢的調節校正中，在后面追隨，總是在錯誤的前提下工作。
大腦皮層
運動聯絡區
脊髓
大腦皮層
（運動區）
小腦
成人走路的分級調節
腿腳
如果學會了走路：大腦皮層聯絡區將運動指令傳遞至大腦皮層運動區，同時也傳遞給小腦，小腦將即將發生的運動程序和激烈的運動模式進行比較后，發出指令投遞到大腦皮層運動區修正使用。這樣在實際運動發生前，小腦就開始行使修正功能了。
大腦是最高級中樞，能對小腦和脊髓進行調控，并且相互聯系協同完成走路。
番外篇之一——排尿反射
神經系統對軀體運動的分級調節
損傷法；電刺激法；影像學方法
用非常微弱的電流刺激狗，發現電刺激大腦皮層不同部位可引起對側軀體上不同部位的運動。
用更微弱的電流刺激猴腦，繪制了更為精細的猴腦運動皮層圖譜。后續有更多的科學家、醫生對實驗動物實施皮層損毀手術，發現了皮層上的功能分區。
大腦皮層具有面積，還有功能分區，具有相同功能的神經元聚集在一起形成功能區。
番外篇之二——研究大腦皮層功能定位的方法
加拿大醫生彭菲爾德（1891—1976）對癲癇病人實施電刺激治療時發現，刺激人的軀體感覺皮層時，病人會感覺到對側軀體特定部位受到了觸摸；刺激運動皮層時則會引起對側軀體特定部位發生運動。
在每一個這樣的定位點旁邊畫上對應的軀體，那么連起來就表現為一個畸形的“倒立小人”；軀體上感覺越是敏銳或動作越是精細的部位，如嘴唇和手指，在這個“小人圖”上所占的相對面積就越大。
神經系統對軀體運動的分級調節
番外篇之三——大腦皮層與軀體運動的關系

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